A mestrado está preocupado com vários sistemas terrestres. Estes incluem a interação entre a biosfera, litosfera, criosfera e hidrosfera ou as consequências climáticas da interação entre diferentes componentes. O grau se concentra na pesquisa desses sistemas diferentes.

Requisitos para o programa de doutoramento muitas vezes envolvem o aluno que já obteve o grau de mestre. Além disso, uma tese ou dissertação consiste basicamente em pesquisa acadêmica original deve ser apresentado. Em alguns países, este trabalho pode até precisar de ser defendida na frente de um painel.